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BIG - GreenGas: Branchenprojekt für innovative Grün Gas Produktion

Die ÖVGW hat sich dazu verschrieben einen Beitrag zur Klimawende zu leisten und stellt das Erdgasnetz bis 2040 komplett auf klimaneutrale Gase um. Das derzeit bestehende österreichische Erdgasnetz ist ein wertvoller Teil der Energieinfrastruktur zur Verteilung, Speicherung und dem Transport großer Energiemengen innerhalb des Landes, sowie über die Ländergrenzen hinweg. Das Ziel des Projektes BIG - GreenGas ist es an neuen Prozessen zu forschen, um biogene Reststoffe zu grünem Gas aufzuwerten und somit das regionale Potenzial für klimaneutrale Gase in Österreich zu heben. Hierfür wurden die DFB-Gaserzeugung mit nachfolgender Produktion von synthetischem Erdgas (SNG) und Wasserstoff (H2) als potentielle Technologien ausgewählt. Als Einsatzstoff sollen österreichische biogene Reststoffe dienen, die derzeit keiner materiellen Nutzung zugeführt werden.

Um das Potenzial der Produktion grüner Gase in Österreich zu quantifizieren wurde zunächst die regionale Verfügbarkeit biogener Reststoffe erhoben, welche sich für die Verwendung in der Gaserzeugung eignen könnten. Ausgewählte Reststoffe werden im 1 MW Gaserzeuger der Syngas Platform Vienna  auf ihre Eignung getestet und das erhaltene Produktgas kann in weiterer Folge für die Produktion von SNG oder Wasserstoff getestet werden. Anhand der experimentellen Daten können die Kosten der Produktionsketten abgeschätzt werden, eine Ökobilanz erstellt werden, sowie Empfehlungen über notwendige Adaptionen bestehender ÖVGW-Richtlinien (bspw. Grenzwerte an Verunreinigungen die an Biogas angepasst sind) gegeben werden. Das Projekt läuft insgesamt über 3 Jahre, die Ergebnisse des ersten Projektjahres werden im Folgenden dargestellt.

Bisherige Ergebnisse des ersten Projektjahres

Das technische Potential der betrachteten Biomasse-Sortimente beläuft sich auf rund 3,5 Mio. t Trockenmasse bzw. 12 TWh CH4 pro Jahr. Die holzbasierten Sortimente machen dabei knapp 55% am errechneten Methanertrag aus. Anhand der erhobenen Biomassepotentiale wurde Rinde als erster Brennstoff für eine Demonstration ausgewählt. Die Gaserzeugung mit Rinde konnte erfolgreich durchgeführt werden und der Betrieb war vergleichbar mit bisher eingesetzten Hackschnitzeln. Simulationen eines optimierten Betriebs im 1 MW Demonstrationsmaßstab zeigten einen Kaltgaswirkungsgrad von 68% von Brennstoff bis Produktgas und zwar ohne den Einsatz von fossilen Zusatzbrennstoffen. In der getesteten Feingasreinigung war es ebenso möglich Teer-Verunreinigungen zu entfernen, wodurch eine weitere Nutzung des Produktgases zur Produktion von SNG und H2 ermöglicht wird.

Parallel zur technischen Demonstration wird eine Ökobilanz der Prozesse erstellt. Die Literatur zeigt, dass die Prozesse so gestaltet werden können, dass die Auswirkungen deutlich unter dem der fossilen Referenz (Erdgas, fossiler Wasserstoff) liegen.

Ergebnisse der Biomasse-Potenzialanalyse (links), erreichbare Produktgaszusammensetzung einer optimierten Gaserzeugung mit Rinde (Mitte), sowie die in den Folgejahren betrachtete Aufwertung zu SNG und H2 (rechts) und die ökologische und ökonomische Bewertung (unten).

Ausblick

Die im ersten Projektjahr erarbeiteten Daten liefern die Grundlage für die folgenden Projektjahre, in denen die Produktion von SNG und H2 mehr in den Fokus rücken. Die Prozessketten werden demonstriert und die erhaltenen Ergebnisse fließen in Kosten- und LCA-Bewertungen ein, womit das Potential der Gaserzeugung mit nachfolgender Synthese für das österreichische Gasnetz herausgearbeitet werden kann.

Im nächsten Schritt des Projektes soll ebenso eine Berechnung in Anlehnung an die Vorgehensweise und Erfordernisse der Ökobilanzierung nach ISO14040 erfolgen. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine Erhebung der potentiellen Umweltauswirkungen und im weiteren Verlauf des Projektes die Erstellung einer Empfehlung für eine ÖVGW-Nachhaltigkeitsrichtline für grüne Gase.

 

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